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新型多孔炭材料——木陶瓷的研究

木陶瓷的研究是在“高效利用木材资源,利用可再生资源创生新材料,减少不可再生资源消耗,保护地球环境”的立意下开展的。木陶瓷是一种原料价格低廉,制造成本合理,性能优异,用途广泛,具有广阔的开发应用前景的新型炭材料。此项研究在国内还几乎为空白。本研究采用酚醛树脂浸渍木质材料,经过高温烧结制得木陶瓷产品,并对产品得率、性能、影响因素、微观结构以及烧结过程中的化学变化等进行了分析,并探讨了阻燃处理提高产品性能的可能性。产品得率、性能和炭材料组成等受树脂浓度和烧结温度影响较大。采用低温氮吸附法分析了木陶瓷的孔隙结构,实验证明未处理样品吸附能力很差,酚醛树脂处理为炭化物引入较多的微孔,吸附能力得到改善。通过SEM观察,酚醛树脂对木材细胞壁有润胀、填充作用,从而增强细胞壁,很多树脂填充于交错纤维间的空隙中,增强了纤维与纤维间的结合。本实验首次采用原子力显微镜(AFM)观察了大青杨木材和固化酚醛树脂样品的表面形态。炭化使样品的表面粗糙度增加10倍  (本文共127页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

多孔炭的制备及其孔结构、表面官能团的调控

多孔炭是集纳米空间、超微粒子和表面性固体于一身的多孔性炭质材料,具有丰富的孔结构和表面化学结构(即表面官能团),已被广泛应用于吸附分离、催化、电子、能源等诸多领域。多孔炭的制备及其应用方面的研究是当今炭材料研究的前沿和热点之一。在制备多孔炭的同时对其孔结构和表面官能团进行调控,不仅有助于多孔炭理论体系的丰富和完善,而且有助于进一步拓展多孔炭的应用途径。本文以石油焦系粉状多孔炭和聚丙烯腈系纤维状多孔炭为研究对象,较系统地研究了多孔炭的制备方法以及制备工艺条件对多孔炭孔结构和表面官能团的影响;利用氮气吸附、X-射线衍射等一系列技术方法对多孔炭的孔结构和表面官能团进行了表征;同时通过高温热处理、气相炭沉积、表面氧化等后处理方法对多孔炭的孔结构和表面官能团进行调控;初步探讨了将石油焦系多孔炭用作催化剂载体、催化剂及柴油脱色剂的可行性。本文以大庆、胜利、闽西三种代表性的石油焦为原料,采用物理活化、化学活化及物理—化学复合活化等不同的活化方...  (本文共137页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

稻壳基多孔炭的物理化学性能表征及应用的研究

作为一种吸附材料,多孔炭因具有大的比表面积和发达的孔隙结构,对多种物质有很强的吸附能力,所以用途广,需求量大,近年来倍受关注。但用传统方法制得的活性炭的比表面积一般小于1000m2/g,利用有机聚合物的碳化及高温活化制得的活性炭纤维的比表面积也只有1500m2/g,远不能达到同益发展的环保、电子、医药、化工和军事等领域的需要,故高比表面积多孔炭的研制与丌发己成为国内外科技工作者研究的热点之一。目前,稻壳基多孔炭作为电极材料及在吸附材料领域的应用尚未见报导。而我国是世界上稻谷产量最高的国家,约占世界稻谷产量的1/3以上,稻壳资源丰富,但利用程度很低,大部分作为废物丢弃或作低级燃料。若能将稻壳有效的加以利用,变废为宝,就能带来更大的经济效益,同时为社会创造更多的财富。本文采用一系列的物理化学方法对稻壳基多孔炭进行表征,并系统的研究了多孔炭对重金属离子、酚类化合物、碘分子的吸附性能,为稻壳基多孔炭在环保、电池、吸附科学及化学修饰电极等...  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

《化工新型材料》2019年11期
化工新型材料

自生模板法制备多孔炭材料及其超级电容器性能

以柠檬酸锌为前体,利用碳化过程中产生的ZnO作为模板,制备了具有高比表面积和丰富孔道结构的多孔炭材料,系统研究了碳化温度对所得材料比表面积、孔体积及超级电容器性能的影响。结果表明:随着温度的升高,比表面积增大...  (本文共4页) 阅读全文>>

中国石油大学(北京)
中国石油大学(北京)

掺氮沥青基多孔炭的制备及其气体吸附性能

我国是世界上的能源消耗大国,炼厂、火电厂等大型工厂排放的尾气中含有多种有害气体。其中酸性气体SO_2和温室气体CO_2作为主要的尾气成分,引起了严重的环境问题,急需加强治理。多孔碳材料由于具有丰富的孔结构和强吸附性,且其耐高温、耐腐蚀,在气体吸附方面具有良好的应用前景。目前部分电厂或炼厂采用的干法碳材料吸附脱硫技术,通常存在再生频繁、再生温度较高(不低于350oC)造成炭烧失、使用过程中不可避免的移动和摩擦造成碳损耗等问题。目前捕捉CO_2较为成熟的方法为溶剂吸收法,此方法使用的溶剂多为有机胺溶剂,对设备腐蚀严重,且在再生过程中有机胺容易分解失活。因此寻找具有高强度,高吸附容量并且易于脱附的吸附剂,对于气体吸附工业来说是很有必要的。本课题以沥青为原料,以表面修饰和孔结构控制为手段,以批量制备具有高气体吸附性的多孔炭为目标,开展了如下工作:(1)以价格低廉的沥青为碳前驱体,氧化镁为模板剂,以三聚氰胺为氮源,使用模板法通过一步煅烧合...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

新疆大学
新疆大学

煤基多孔炭及其钼基复合材料的制备及电化学性能研究

多孔炭材料由于热稳定性好、机械稳定性高、导电性优异、孔隙结构发达、比表面积大等特点,在吸附、分离、催化、气体存储及能源存储与转化等领域显示出巨大的应用潜力。尤其在能源存储与转化领域,多孔炭材料可以作为活性物质,导电剂,包覆层,柔性基底,载体等发挥重要作用。同时,新疆具有丰富的煤炭资源,并且不同矿区的煤炭品质优良,种类多样。因此,围绕新疆煤炭资源的高值化利用这一地区性重大需求,针对新疆煤炭资源的特性开展煤基多孔炭材料和复合材料的制备及其在储能领域的应用研究,可提高煤炭资源的利用率和附加值,对拉伸煤化工产业链,促进煤炭资源优势转变为技术和经济优势具有重要意义。本文以新疆煤为前驱体,就煤基多孔炭及其复合材料的制备与电化学性能进行了详细研究。主要选用两种简单、环保、易于规模化生产并且具有普适效果的方法,即盐模板法和熔融盐法,以煤为碳源,制备了煤基多孔炭及其复合材料。这两种方法避免了传统活化剂对设备的腐蚀及后续复杂的处理,并且可利用不同粒...  (本文共116页) 本文目录 | 阅读全文>>